JPH028850A - 二層構造電子線レジスト - Google Patents
二層構造電子線レジストInfo
- Publication number
- JPH028850A JPH028850A JP63160372A JP16037288A JPH028850A JP H028850 A JPH028850 A JP H028850A JP 63160372 A JP63160372 A JP 63160372A JP 16037288 A JP16037288 A JP 16037288A JP H028850 A JPH028850 A JP H028850A
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- layer resist
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- layer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
二層構造レジストの上層レジストに関し、上層レジスト
のパターンを正確に下層に転写できる電子線レジストを
提供することを目的とし、二層構造レジストの上層レジ
ストが３−トリメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫
黄との共重合体よりなる電子線分解型ポリマとシリコン
含装置〔産業上の利用分野〕 本発明は耐酸素プラズマエツチング性に優れた二層構造
電子線レジストに関する。
のパターンを正確に下層に転写できる電子線レジストを
提供することを目的とし、二層構造レジストの上層レジ
ストが３−トリメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫
黄との共重合体よりなる電子線分解型ポリマとシリコン
含装置〔産業上の利用分野〕 本発明は耐酸素プラズマエツチング性に優れた二層構造
電子線レジストに関する。
半導体集積回路の形成には薄膜形成技術と写真蝕刻技術
（フォトリソグラフィ或いは電子線リソグラフィ）が多
用されており、これらの技術の進歩によって半導体単位
素子は益々微細化され、ＬＳＩやＶＬＳＩのような集積
回路が実用化されている。
（フォトリソグラフィ或いは電子線リソグラフィ）が多
用されており、これらの技術の進歩によって半導体単位
素子は益々微細化され、ＬＳＩやＶＬＳＩのような集積
回路が実用化されている。
すなわち、配線パターンについて言えば、被処理基板上
に形成した配線形成材料からなる薄膜の上にレジストを
被覆し、これに選択的に紫外線露光を施した後に現像し
てレジストパターンを作り、これにウェットエツチング
或いはドライエツチングを行って微細配線パターンを形
成する方法、或いは電子線の径を微少に絞ってレジスト
上を走査し、現像を行ってレジストパターンを作り、エ
ッチングにより微細な配線パターンを形成する方法が使
用されている。
に形成した配線形成材料からなる薄膜の上にレジストを
被覆し、これに選択的に紫外線露光を施した後に現像し
てレジストパターンを作り、これにウェットエツチング
或いはドライエツチングを行って微細配線パターンを形
成する方法、或いは電子線の径を微少に絞ってレジスト
上を走査し、現像を行ってレジストパターンを作り、エ
ッチングにより微細な配線パターンを形成する方法が使
用されている。
このように薄膜形成技術と写真蝕刻技術とにより微細パ
ターンが形成されているが、最小パターン幅が１μｍ未
満まで微細化が進んできたため、露光光源として紫外線
に代わって電子線が使用されるようになった。
ターンが形成されているが、最小パターン幅が１μｍ未
満まで微細化が進んできたため、露光光源として紫外線
に代わって電子線が使用されるようになった。
すなわち、紫外線露光による微細パターンの形成は波長
による制限から１μｍ程度に限られるのに対し、電子線
の波長は加速電圧により異なるもの＼、ｏ、ｉ人程度と
格段に短いためにサブミクロン領域の微細パターンの形
成が可能となる。
による制限から１μｍ程度に限られるのに対し、電子線
の波長は加速電圧により異なるもの＼、ｏ、ｉ人程度と
格段に短いためにサブミクロン領域の微細パターンの形
成が可能となる。
次に、ＬＳＩ、ＶＬＳＩのような半導体素子製造プロセ
スにおいては、例えばＸ方向配線パターンとＸ方向配線
パターンとの立体交叉の場合など基板表面に１〜２μｍ
の段差を生ずることが多く、か＼る場合に従来の単層レ
ジストを適用すると微細パターンを高精度で形成するこ
とは不可能になる。
スにおいては、例えばＸ方向配線パターンとＸ方向配線
パターンとの立体交叉の場合など基板表面に１〜２μｍ
の段差を生ずることが多く、か＼る場合に従来の単層レ
ジストを適用すると微細パターンを高精度で形成するこ
とは不可能になる。
そこで、まず下層レジストを用いて平坦化し、この上に
耐酸素ドライエツチング性の優れた上層レジストを薄く
形成してドライエツチングして微細パターンを形成する
二層構造レジストが用いられている。
耐酸素ドライエツチング性の優れた上層レジストを薄く
形成してドライエツチングして微細パターンを形成する
二層構造レジストが用いられている。
二層構造レジストは下層レジストとしてフェノールノボ
ラック樹脂或いはタレゾールノボラック樹脂のように酸
素（０□）プラズマにより容易にドライエツチングされ
る材料を例えば２μｍ程度にスピンコードして平坦化し
、 この上に上層レジストとして電子線照射により容易に分
解し、現像剤により可溶な状態となるが、非照射部分は
Ｏｔプラズマによっては耐性のある高分子材料（ポリマ
）を０．２〜０．３μｍ程度に薄く塗布することにより
構成されている。
ラック樹脂或いはタレゾールノボラック樹脂のように酸
素（０□）プラズマにより容易にドライエツチングされ
る材料を例えば２μｍ程度にスピンコードして平坦化し
、 この上に上層レジストとして電子線照射により容易に分
解し、現像剤により可溶な状態となるが、非照射部分は
Ｏｔプラズマによっては耐性のある高分子材料（ポリマ
）を０．２〜０．３μｍ程度に薄く塗布することにより
構成されている。
こ＼で、上層レジストとしては、
■ シリコン（Ｓｉ）を構成元素としてもつポリメタク
リル酸エステル、 ■ Ｓｉを構成元素としてもつオレフィンと二酸化硫黄
（ＳＯりとの共重合よりなるポリマ、などが提案されて
いる。
リル酸エステル、 ■ Ｓｉを構成元素としてもつオレフィンと二酸化硫黄
（ＳＯりとの共重合よりなるポリマ、などが提案されて
いる。
然し、これらの上層レジストは耐酸素プラズマエツチン
グ性が下層レジストのｌＯ倍程度に止まっており、酸素
プラズマエツチングを行って上層レジストパターンを下
層レジストに転写する工程で上層レジストも相当程度エ
ツチングされ、パターン精度が低下してしまうことが問
題である。
グ性が下層レジストのｌＯ倍程度に止まっており、酸素
プラズマエツチングを行って上層レジストパターンを下
層レジストに転写する工程で上層レジストも相当程度エ
ツチングされ、パターン精度が低下してしまうことが問
題である。
以上記したように従来の二層構造レジストは耐酸素プラ
ズマエツチング性が充分とは言えず、酸素プラズマエツ
チングを行って上層レジストパターンを下層レジストに
転写する工程で上層レジストもかなりエツチングされ、
それによりパターン精度が低下することが問題である。
ズマエツチング性が充分とは言えず、酸素プラズマエツ
チングを行って上層レジストパターンを下層レジストに
転写する工程で上層レジストもかなりエツチングされ、
それによりパターン精度が低下することが問題である。
上記の課題は二層構造レジストの上層レジストが３−ト
リメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫黄との共重合
体よりなる電子線分解型ポリマとシリコン含有置換基が
導入されたフェノールノボラック樹脂或いはタレゾール
ノボラック樹脂との混合物よりなる二層構造電子線レジ
ストの使用により解決することができる。
リメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫黄との共重合
体よりなる電子線分解型ポリマとシリコン含有置換基が
導入されたフェノールノボラック樹脂或いはタレゾール
ノボラック樹脂との混合物よりなる二層構造電子線レジ
ストの使用により解決することができる。
既に記したように二層構造上層レジストの必要条件は、
■ 電子線照射により容易に分解すること、■ 耐ドラ
イエツチング性に優れていること、である。
イエツチング性に優れていること、である。
本発明は上層レジストとして第１図に構造式を示す３−
トリメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫黄との共重
合体よりなる電子線分解型ポリマと第２図および第３図
に構造式を示すＳｉ含有置換基が導入されたタレゾール
ノボラック樹脂あるいはフェノールノボラック樹脂との
混合物を用いるものである。
トリメチルシリルシクロペンテンと二酸化硫黄との共重
合体よりなる電子線分解型ポリマと第２図および第３図
に構造式を示すＳｉ含有置換基が導入されたタレゾール
ノボラック樹脂あるいはフェノールノボラック樹脂との
混合物を用いるものである。
発明者等は電子線照射により容易に分解する構造として
Ｃ−８結合を用いた。
Ｃ−８結合を用いた。
すなわち、このような組成をもつポリマは電子線分解型
ポリマとして知られており、かかるポリマを感光剤とし
て用いると電子線照射によりＣ−３結合が分解するため
にポリマが低分子量化し、現像液に溶は易くなる。
ポリマとして知られており、かかるポリマを感光剤とし
て用いると電子線照射によりＣ−３結合が分解するため
にポリマが低分子量化し、現像液に溶は易くなる。
次に、非露光部は耐ドライエツチング性が優れでいるこ
とが必要であり、今まで耐酸素プラズマエツチング性を
要する用途には二酸化硅素（５ｉＯ２）膜やスピンオン
グラス（略称５ＯＧ）が用いられている。
とが必要であり、今まで耐酸素プラズマエツチング性を
要する用途には二酸化硅素（５ｉＯ２）膜やスピンオン
グラス（略称５ＯＧ）が用いられている。
そこで、本発明は感光剤として３−トリメチルシリルシ
クロペンテンのように分子中にＳｉ原子を含むもの、ま
たバインダ樹脂としてＳｉ含有置換基が導入されたクレ
ゾールノボラック樹脂或いはフェノールノボラック樹脂
を使用するものである。
クロペンテンのように分子中にＳｉ原子を含むもの、ま
たバインダ樹脂としてＳｉ含有置換基が導入されたクレ
ゾールノボラック樹脂或いはフェノールノボラック樹脂
を使用するものである。
このようにすると酸素プラズマにより感光剤およびバイ
ンダ樹脂が分解する際にＳｉ原子が酸素（０）原子と結
合して５ｉＯｚとなって表面を覆うため、耐ドライエツ
チング性を向上することができる。
ンダ樹脂が分解する際にＳｉ原子が酸素（０）原子と結
合して５ｉＯｚとなって表面を覆うため、耐ドライエツ
チング性を向上することができる。
実施例１：
ｍ（メタ）およびｐ （パラ）クレゾールとホルムアル
デヒドとをシリコーン変成し、第２図に構造式を示すＳ
ｔ含有量が１４重量％のクレゾールノボラック樹脂を得
た。
デヒドとをシリコーン変成し、第２図に構造式を示すＳ
ｔ含有量が１４重量％のクレゾールノボラック樹脂を得
た。
次に、触媒を使用しないで、３−トリメチルシリルシク
ロペンテンとＳＯ□をＡＩＢＮ（アゾビスイソブチルニ
トリル）を反応開始剤として用い、５０℃で重合させて
第１図に構造式を示す電子線分解型ポリマを作った。
ロペンテンとＳＯ□をＡＩＢＮ（アゾビスイソブチルニ
トリル）を反応開始剤として用い、５０℃で重合させて
第１図に構造式を示す電子線分解型ポリマを作った。
そして、この電子線分解型ポリマとシリコーン変成した
クレゾールノボラック樹脂とをシクロヘキサンを溶媒と
し１：４の比率で混合して上層用レジスト溶液を作った
。
クレゾールノボラック樹脂とをシクロヘキサンを溶媒と
し１：４の比率で混合して上層用レジスト溶液を作った
。
第４図はこのようにして作った上層用レジストの感度曲
線である。
線である。
次に、Ｓｉウェハに対する適用例としては、Ｓｔ ウェ
ハの上にノボラック系レジスト（０ＦＰＲ−８００、＠
東京応化型）を２．０μｍの厚さにスピンコードして２
００℃でベークし、不溶化させた後、この上に上層用レ
ジストを０．２μｍの厚さにスピンコードし、９０℃で
ベータして二層レジストを形成した。
ハの上にノボラック系レジスト（０ＦＰＲ−８００、＠
東京応化型）を２．０μｍの厚さにスピンコードして２
００℃でベークし、不溶化させた後、この上に上層用レ
ジストを０．２μｍの厚さにスピンコードし、９０℃で
ベータして二層レジストを形成した。
このようにして二層レジストを設けたＳｉウェハに対し
、露光量が９．６ Ｘ １０−’Ｃ／ｃｍ”の条件で電
子線照射を行い、アルカリ現像液（品名ＮＭＤ）により
１分の現像を行い、ポジ型パターンを得た。
、露光量が９．６ Ｘ １０−’Ｃ／ｃｍ”の条件で電
子線照射を行い、アルカリ現像液（品名ＮＭＤ）により
１分の現像を行い、ポジ型パターンを得た。
次に、このＳｉウェハをドライエツチング装置にセット
し、０□の流Ｍ ３０ ｃ ｃ ／分、真空度０．０６
ｔｏｒｒ。
し、０□の流Ｍ ３０ ｃ ｃ ／分、真空度０．０６
ｔｏｒｒ。
電力５０ｗａ ｔ ｔの条件で２５分に互ってリアクテ
ィブ・イオンエツチング（Ｒｒ Ｅ）を行った結果、上
層パターンが下層レジストに正確に転写された二層レジ
ストパターンを得ることができた。
ィブ・イオンエツチング（Ｒｒ Ｅ）を行った結果、上
層パターンが下層レジストに正確に転写された二層レジ
ストパターンを得ることができた。
なお、上層レジストの下層レジストに対するエソチング
レー１−はＩ／２０以下であった。
レー１−はＩ／２０以下であった。
実施例２：
実施例１において、Ｓｉ含有置換基を導入したタレゾー
ルノボランク樹脂の代わりに第３図に構造式を示すＳｉ
含有置換基を導入したフェノールノボラック樹脂を用い
た以外は実施例１と同様にして二層構造レジスｊ・の上
層用レジストを作り、実施例１と同様にノボラ・ツク系
レジスト（ＯＦＰＲ−８００）を下層としてＳｉウェハ
上に二層構造レジストを形成した。
ルノボランク樹脂の代わりに第３図に構造式を示すＳｉ
含有置換基を導入したフェノールノボラック樹脂を用い
た以外は実施例１と同様にして二層構造レジスｊ・の上
層用レジストを作り、実施例１と同様にノボラ・ツク系
レジスト（ＯＦＰＲ−８００）を下層としてＳｉウェハ
上に二層構造レジストを形成した。
そして、０２のｌ？ＩＥを行った結果は実施例１と同様
であり、上層レジストの下層レジストに対するエツチン
グレートは１／２０以下であった。
であり、上層レジストの下層レジストに対するエツチン
グレートは１／２０以下であった。
本発明によれば、感光剤として電子線分解型ポリマを使
用するためパターン精度が良く、また０□０１７７εに
おけるエツチングレートが少ないために上層レジストパ
ターンを正確に下層に転写でき、これにより集積回路の
精度向上が可能となる。
用するためパターン精度が良く、また０□０１７７εに
おけるエツチングレートが少ないために上層レジストパ
ターンを正確に下層に転写でき、これにより集積回路の
精度向上が可能となる。
第１図は本発明に係る電子線分解型ポリマの構造式、
第２図はＳｉ含有基が導入されたタレゾールノボランク
樹脂の構造式、 第３図はＳｉ含有基が導入されたフェノールノボランク
樹脂の構造式、 第４図は本発明に係る上層レジストの感度曲線、である
。 ４（発Ｂ月（：イ庁（る電丼莱今岬型］丁？リマメ崎」
ｉ道１走事 １ （２） Ｓｉ含嘴基力ゞ専八へれＴ；７しソ恥ノオでう１１．フ
獅オ脂の湘昨五戦“牛 ２ 図 ５ｉ４４キ嘱ｐゞ耳入ぐれヘフェノールノホラ７２月寸
脂の起弐千 ３ 口
樹脂の構造式、 第３図はＳｉ含有基が導入されたフェノールノボランク
樹脂の構造式、 第４図は本発明に係る上層レジストの感度曲線、である
。 ４（発Ｂ月（：イ庁（る電丼莱今岬型］丁？リマメ崎」
ｉ道１走事 １ （２） Ｓｉ含嘴基力ゞ専八へれＴ；７しソ恥ノオでう１１．フ
獅オ脂の湘昨五戦“牛 ２ 図 ５ｉ４４キ嘱ｐゞ耳入ぐれヘフェノールノホラ７２月寸
脂の起弐千 ３ 口
Claims (1)
- 二層構造レジストの上層レジストが３−トリメチルシリ
ルシクロペンテンと二酸化硫黄との共重合体よりなる電
子線分解型ポリマとシリコン含有置換基が導入されたフ
ェノールノボラック樹脂或いはクレゾールノボラック樹
脂との混合物よりなることを特徴とする二層構造電子線
レジスト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160372A JPH028850A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 二層構造電子線レジスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160372A JPH028850A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 二層構造電子線レジスト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028850A true JPH028850A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15713545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160372A Pending JPH028850A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 二層構造電子線レジスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH028850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03137649A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成材料およびパターン形成方法 |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63160372A patent/JPH028850A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03137649A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成材料およびパターン形成方法 |
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